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Sir James Hopwood Jeans

Date de naissance:

Endroit de naissance:

Date de la mort:

Endroit de la mort:

11 Sept 1877

Ormskirk, Lancashire, England

16 Sept 1946

Dorking, Surrey, England

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James Jeans' père était William Tullock Jeans. William Jeans parlementaire a été un journaliste d'origine écossaise qui a écrit deux livres sur la vie des scientifiques. Le nom Hopgood James mère était le nom de jeune fille, elle est venue du nord de l'Angleterre. Il a été un très religieux famille chrétienne avec James l'aîné des trois enfants et le seul garçon. James famille déménage à Brighton où il a été dix-huit mois puis, quand il était de trois ans, il s'installe à Londres.

Jeans a fait ses études à Merchant Taylor's School à Londres où il est entré en 1890. Le premier sujet qui l'intéresse classiques mais a été bientôt ses intérêts tournés vers les mathématiques. Un excellent professeur de mathématiques à l'école a encouragé Jeans' intérêt pour le sujet, mais à partir du moment où il était un jeune enfant, il a fait preuve d'une fascination pour les nombres. Plusieurs histoires sur ses remarquables aptitudes d'un enfant d'indiquer les deux un intérêt et curiosité sur les nombres et une mémoire exceptionnelle. Milne concerne dans la mesure où:

Son intérêt pour nombre a été rapide et profonde: non seulement il factorised numéros de cabine, mais a conservé dans sa mémoire les numéros qu'il a rencontré ... À l'âge de sept ans il a trouvé son père le livre de logarithmes, a essayé de découvrir ce qu'ils étaient, mais pas, et apprend la première vingtaine de sept chiffres par coeur les journaux, et leur rappeler que vers la fin de sa vie.

Jeans est allé à Trinity College de Cambridge, en Octobre 1896 après avoir remporté une bourse d'études mathématiques. Là, il a été un camarade de classe avec GH Hardy, qui était dans la même année. Il a été enseigné comme un étudiant à Cambridge par JWL Glaisher, WW Rouse Ball, AN Whitehead, RA et Herman ET Whittaker. Il a terminé deuxième dans le Wrangler Mathematical Tripos examens de 1898 (seconf classé dans la liste des élèves de première classe) et a obtenu un diplôme de première classe en mathématiques Tripos de 1900. Bien qu'il ne reviendrait pas nouveau pour les mathématiques pures, Jeans a écrit un papier sur la théorie des nombres, tout un cycle. Les deux Jeans et Hardy ont reçu un prix de Smith avec «non spécifié mérite relatif». Jeans a reçu un Isaac Newton bourses de stagiaire de recherche en astronomie et l'optique, puis en 1901, il a été élu Fellow de Trinity.

Déjà, alors qu'il était encore étudiant Jeans avait acquis de l'expérience en physique expérimentale ayant travaillé dans le Laboratoire Cavendish au cours de l'année académique 1899-1900. Il a été très actif dans la publication de travaux de recherche sur une variété de sujets en mathématiques appliquées, la physique et l'astronomie à partir de 1901. En particulier, il a publié sur les chaleurs spécifiques des gaz et le mécanisme de rayonnement. Cependant cet objectif a été atteint malgré des problèmes de santé. Il a souffert de tuberculose au cours de 1902 et 1903 et il a dû aller à un sanatorium pour récupérer. Il a passé quelque temps à un sanatorium à Ringwood, Lyndhurst, puis plus tard à un sanatorium en Mundesley.

Au cours de cette période de repos forcé en raison de la tuberculose, Jeans travaillé sur son premier grand texte La théorie de la dynamique des gaz. Il a été un livre qui reprend une grande partie de Jeans propres recherches. Milne écrit que les travaux comprend:

... la théorie de l'equipartition de l'énergie et Maxwell l 'droit, et les chapitres dans lequel il ... la traite mécanique statistique d'un gaz ... balayer le lecteur au large de ses pieds par leur charme d'expression, l'audace d'exposition, et la puissance de généralité.

Milne écrit que l'étude de ce travail quand il était un étudiant a été l'un de ses:

... plus vivante et agréable expériences mathématiques.

Il continue de montrer un impact sur ce que le travail avait sur lui comme le début de sa carrière:

Il est d'autant une joyeuse aventure. Pure mathématiciens sauront ce que je veux dire lorsque je décris l'effet de l'impact de Jeans "mécanique statistique sur un jeune homme de l'esprit comparable à l'impact d'une première introduction à la théorie des fonctions d'une variable complexe. L'un est étonné que de telles une riche moisson de résultats se pose de manière fine un semis d'hypothèses et les définitions.

La théorie dynamique des gaz est beaucoup plus qu'un compte de Jeans "propres recherches. Il est un savant compte de l'ensemble de la région y compris une description des propriétés physiques des gaz. La viscosité et la conduction de la chaleur sont d'autres sujets dont il a inclus. Le livre bénéficie de Jeans expertise dans plusieurs domaines: physique son intuition, ses compétences en mathématiques, et pas moins sa capacité d'écrire avec clarté extraordinaire.

En 1905 Jeans publié un papier dans le Philosophical Magazine qui montre l'impossibilité de l'éther atteindre un équilibre thermique avec la matière. Bien sûr, Planck avait annoncé en 1900 sa formule, maintenant connu sous le nom de Planck l 'rayonnement formule, le corps noir rayonnement mais Jeans est fermement opposé à Planck de l' résultats, voir par exemple. Bien sûr Jeans "papier peut être considérée comme une mathématique" preuve "que la physique classique ne suffit pas, mais il est intéressant de noter que son pré-quantique idées concernant le très long temps nécessaire pour les systèmes à entrer en équilibre et la répartition des observé equipartition dans des mesures de chaleur sur les gaz moléculaire ont été à nouveau utilisée dans ces derniers temps relativement plus de 80 ans après Jeans présenté. Nous devons également noter que Jeans' document a été écrit après la Michelson-Morley expérience démenti l'existence de l'éther, et l'année même où Einstein a publié la théorie de la relativité.

Jeans a été nommé Professeur de Mathématiques à Cambridge en 1904, puis il a enseigné à Princeton, de 1905 jusqu'en 1909 où il a été professeur de mathématiques appliquées. Au cours de cette période, il publie son deuxième grand texte théorique Mécanique (1906) puis, en 1907, il a été élu Fellow de la Royal Society.

En 1907, un Jeans marié américain, Tiffany Charlotte Mitchell, qui est devenu un poète d'une note. Il a publié la théorie mathématique de l'électricité et magnétisme en 1908 tout en restant aux États-Unis. En 1909, Jeans est retourné en Angleterre et l'année suivante, il a été nommé Stokes Chargé de cours en mathématiques appliquées à Cambridge. Il a seulement occupé ce poste jusqu'en 1912 lorsqu'il a pris sa retraite à Guildford pour se consacrer entièrement à la recherche mathématique et en écrivant des livres.

Jeans certainement continué à produire une sortie remarquable, et il a écrit un excellent rapport sur les radiations et la théorie quantique de la Société de physique en 1914. Dans ce travail, il a montré qu'il avait fini par accepter Planck de l 'formule relative à corps noir rayonnement dont il a rejeté en 1905. Bien que la Première Guerre mondiale a empêché Jeans rapport d'être largement lu en Grande-Bretagne qu'après 1918, il a ensuite eu un impact majeur sur de la théorie quantique et la théorie de Bohr de l'atome acceptés par la communauté scientifique britannique.

En 1917, Jean Adams a remporté le Prix de l'Université de Cambridge pour son essai intitulé Les problèmes de la cosmogonie et la dynamique stellaire. Cela a été publié comme un livre en 1919. La forte charge de travail en était à ses victimes, toutefois, et en 1917 Jeans a commencé à montrer ses premiers signes de problèmes cardiaques. En 1918, Jeans et sa famille déménage à Dorking, Surrey, où ils occupent une belle maison Cleveland Lodge. Il a été un grand amateur de la musique et dans sa maison, il avait construit un organe dont il a souvent joué pendant trois ou quatre heures par jour. En dépit des talents, il n'a jamais joué en public, même pas à jouer pour ses amis.

Il a été de longue date un argument scientifique entre Jeans et Eddington sur le mécanisme par lequel l'énergie a été créé dans les étoiles. Jeans favorisée, à tort car il s'est avéré que la théorie selon laquelle l'énergie est le résultat de la contraction tandis que Eddington, à juste titre bien sûr, a estimé qu'il résulte d'un lent processus d'anéantissement de la matière.

Jeans "dans les fluides de travail l'a amené à croire que Laplace l 'hypothèse nebular pour la création du système solaire était incorrect. Il a étudié les fluides compressibles dans son essai Adams prix. L'examen de la stabilité d'une masse en rotation de liquide at-il conclu que le résultat de George Darwin qui a montré que la poire une forme de liquide est stable, a eu tort. Prenant les calculs à un degré plus élevé de précision, il a montré que la forme était en fait instable. Il a déduit de ces résultats un mécanisme permettant à la masse en rotation peut diviser en deux, ce qui donne un modèle pour la formation des étoiles doubles.

De ses résultats, il déduit que:

... une rotation de la concentration de masse ne peut évidemment donner lieu à la formation d'un système planétaire.

Au contraire, il propose une théorie des marées sur la base d'une étoile passant près du Soleil et de tirer question à qui en condensé les planètes. Il a expliqué ses théories à La nebular hypothèse et cosmogonie moderne dans son Halley conférence de 1922. En 1923, il a entrepris des recherches à l'Observatoire du Mont Wilson à Pasadena, en Californie, où il a été nommé Associé de recherche.

Jeans' épouse est décédée en 1934 et il s'est remarié l'année suivante. Sa seconde épouse, Suzanne Hock, sont venus de Vienne et elle a été un musicien accompli. Jeans, donc, a une deuxième organe installé dans son domicile et de Dorking, en utilisant ses compétences scientifiques, il a conçu l'acoustique dans sa maison pour permettre à la fois son épouse et lui-même à jouer de leurs organes sans déranger les uns les autres.

Comme nous l'avons noté Jeans travaillé sur la thermodynamique, de chaleur et d'autres aspects de rayonnement, de l'édition des œuvres majeures sur ces sujets et sur les applications à l'astronomie. Ses livres techniques, autres que celles mentionnées ci-dessus, sont Astronomie et Cosmogonie (1928) et Introduction à la théorie cinétique des gaz (1940).

En 1928, Jeans a été fait chevalier. Ce fut une d'un grand nombre de distinctions qu'il a reçues, nous prend note un peu plus ci-dessous. Après 1929 Jeans a renoncé à une recherche originale et passé la majeure partie de son temps à écrire des textes populaires, il a écrit neuf de ces textes au total. L'un de ces livre The Universe Around Us (1929) était en partie fondée sur la diffusion des entretiens qu'il a donnés à l'année précédente. Milne écrit:

À l'instar de ses traités techniques, ce livre soutient l'intérêt du lecteur et heureux de l'attention à l'autre.

Il a également Rede la conférence en 1930 qui a été écrit comme The Mysterious Universe (1930). Dans ce Jeans écrit:

Nous avons déjà examiné avec défaveur la possibilité de l'univers ayant été prévue par un biologiste ou un ingénieur, de la preuve intrinsèque de la création, le Grand Architecte de l'Univers commence maintenant à apparaître comme un mathématicien pur.

Vraiment, malgré son travail en astronomie et en physique, Jeans toujours pensé comme un mathématicien et toujours considéré lui-même un mathématicien.

De plus populaires Les textes inclus nouvel arrière-plan de la science (1933), à travers l'espace et de temps (1934), de la science et de la musique (1938), et de physique et de la philosophie (1943). Dans ce dernier texte Jeans explique dans la préface l'objectif de l'ouvrage:

Le but du présent livre est très simplement, il est de discuter - et, dans une certaine mesure à explorer - que zone de frontière entre le territoire physique et la philosophie qui était semblent si terne, mais tout à coup est devenu tellement intéressant et important à travers l'évolution récente de la physique théorique . Le nouvel intérêt s'étend bien au-delà des problèmes techniques de la physique et la philosophie à des questions qui touchent la vie humaine de très près, telles que le matérialisme et la libre volonté. Ainsi, j'espère que le livre de nombreux mai intérêt qui ne sont ni physiciens, ni des philosophes de profession.

Le travail examine ce que Jeans appelle la «mécanique âge" de Newton à Einstein la «nouvelle physique" de Planck, Rutherford, et Niels Bohr et «De l'apparence à la réalité» avec Bohr, Heisenberg, de Broglie, Schrödinger et Dirac. Bien que Jeans jamais publié des contributions originales à la théorie quantique, il a fait preuve dans ces livres qu'il avait suivi l'évolution dans ce domaine. L':

... phénoménale vente [Jeans de livres] ont été égalé que par un peu d'imagination ou religieux. Jean littéraire succès aurait pu être prédit de son traités, où le non-mathématique sections peut être apprécié même par le profane. Comme les expositions de la science de ces livres sont unexcelled.

Jeans eu une crise cardiaque en Janvier 1945, mais fait une bonne récupération et, en Juillet 1946 sont allés en vacances avec sa femme à Montreux. Toutefois, après une deuxième crise cardiaque en Septembre Jeans est décédé à son domicile. Milne dossiers que Jeans a passé une partie de son dernier jour d'écoute de la musique.

Les honneurs qui Jeans reçues sont bien trop nombreuses pour donner un compte rendu complet ici. Notons un peu comme: décerné la médaille d'or de la Royal Astronomical Society (1922), élu Président de la Royal Astronomical Society (1925-27), reçu le Médaille Franklin (1931), élu Président de l'Association britannique pour la Promotion de la science (1934), prix Mukerjee médaille (1937), décerné la médaille de Calcutta (1938), a reçu l'Ordre du Mérite (1939), élu vice-président de la Royal Society (1938-40). Parmi les universités de lui donner un doctorat honoris causa ont été Oxford, Manchester, Bénarès, Aberdeen, Johns Hopkins, St Andrews, Dublin, et Calcutta.

Nous concluons en citant plus de The Mysterious Universe (1930):

Le mathématicien pur terrestres ne porte pas sur lui-même avec du matériel fond, mais avec la pensée pure. Ses créations ne sont pas seulement créé par la pensée, mais la pensée pure. ... Et les concepts qui semblent être fondamentales pour notre compréhension de la nature ... quatre dimensions, un espace qui s'élargit toujours, une séquence d'événements qui suit les lois de probabilité au lieu des lois de la causalité, toutes ces notions semblent à mon sens d'être des structures de la pensée pure. À mon avis, les lois qui obéit à la nature sont moins suggestives de ceux qui obéit à une machine dans sa proposition que ceux qui obéit à un musicien par écrit une fugue, ou un poète en composant un sonnet. ... Si tout cela est le cas, alors l'univers peut être mieux représentés, même si encore très imparfaite et inadéquate, comme étant de pure pensée, la pensée de ce que, faute d'un plus grand mot, nous devons décrire comme un penseur mathématiques.

Source:School of Mathematics and Statistics University of St Andrews, Scotland